Resolva as questões abaixo admitindo os valores de base da página 3, sempre que tais dados não forem mencionados no enunciado.
Para um diodo com N_{A}=10^{17} / \mathrm{cm}^{3}, N_{D}=10^{16} / \mathrm{cm}^{3}, operando com T=300 \mathrm{~K}, determine:
a) A tensão de barreira ( V_{0} );
b) A largura da região de depleção ( W_{0} );
c) A extensão da região de depleção no lado p\left(x_{p o}\right) e no lado n\left(x_{n o}\right);
d) O valor de C_{j 0} por \mu \mathrm{m}^{2};
e) A capacitância de transição C_{T} para uma tensão de polarização reversa de 2 V assumindo uma área de junção de 2500 \mu \mathrm{~m}^{2};
Considere n_{i}=1,5 \times 10^{10} / \mathrm{cm}^{3}, \mathrm{~m}=1 / 2.
Passo 1
Temos um diodo p n abrupto com concentrações de impurezas N_{A}=10^{17}\,\mathrm{cm}^{-3} e N_{D}=10^{16}\,\mathrm{cm}^{-3} a T=300\,\mathrm{K}. Sabemos que
• constante intrínseca \,n_{i}=1,5\times10^{10}\,\mathrm{cm}^{-3}
• fator de gradeamento m=\tfrac12
• carga do elétron q=1,6\times10^{-19}\,\mathrm{C}
• tensão térmica \displaystyle \frac{kT}{q}=0,02585\,\mathrm{V}
• permissividade do silício \displaystyle \varepsilon_{s}=11{,}7\,\varepsilon_{0}\approx1{,}035\times10^{-12}\,\mathrm{F/cm}.
Vamos determinar:
a) tensão de barreira V_{0}
b) largura total da região de depleção W_{0}
c) extensão em cada lado, x_{p0} e x_{n0}
d) capacitância de junção a zero viés por área, C_{j0}/A
e) capacitância de transição C_{T} para V_{R}=2\,\mathrm{V} e área A=2500\,\mu\mathrm{m}^2.